基本介紹
- 書名：機械設計綜合實踐
- 作者：季林紅
- ISBN：9787302253358
- 頁數：271
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2011-06-01
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,前言,目錄,
內容簡介
機械設計綜合實踐教程是清華大學面向新世紀教學內容和課程體系改革計畫的研究成果，是在總結近年來相關課程教學改革經驗的基礎上編寫而成的。教材對原機械原理課程設計和機械設計課程設計進行了整合和改革，以適應機械設計系列課程改革需要。教材以機械產品設計為主線，培養學生的綜合設計能力、創新能力以及獨立工作能力和團隊精神，形成了新的機械設計綜合實踐課程內容體系。
《機械設計綜合實踐》共八章，內容包括機械設計綜合實踐總論、選題與設計規劃、機械系統運動方案設計、機械系統裝配結構設計、機械零部件工作能力設計、機械零部件精度設計、機械系統裝配圖及零部件圖繪製、設計報告與答辯等。教材提供了用於機械設計綜合實踐的教學和學生訓練的電子版設計指導、機械cad平台、課件、學生設計案例以及有關標準、規範、數據、資料等。教材中還給出了結合生產實際的設計題目供學生選擇，並附有清華大學機械設計綜合實踐課程教學大綱和教學計畫等。
《機械設計綜合實踐》適於高等工科院校機械類、近機械類專業師生使用。本教材既適用於整合後的機械原理和機械設計課程設計的課程教學，也適用於分開進行的機械原理和機械設計課程設計教學。
前言
前言《機械設計綜合實踐》教程是根據2007年教育部啟動的“高等學校本科教學質量與教學改革工程”（簡稱“質量工程”) ，從加強學生素質教育和能力培養的需要出發，並結合教學改革成果編寫的。本教材力圖加強實踐教學，以達到切實提高大學生實踐能力的目的。
本書編寫的指導思想是： 在總結近年來相關課程教學改革經驗的基礎上，對原機械原理課程和機械設計課程實踐教學進行整合，系統地訓練機械製圖、機械系統運動方案設計、機械系統結構設計的能力，也包括金屬材料及熱處理、工程力學、公差與配合等知識的運用；以機械設計綜合實踐為教學內容，以培養學生的綜合設計能力和創新設計能力為目標，力求激發學生的創新潛能和工程意識。本教材通過選題報告、機械系統運動方案設計、機械系統結構化設計，使學生能從整機的角度和系統的觀點，掌握機械產品設計的基本方法和步驟，擴展機械設計知識，增強機械設計和創新設計能力。
本教材是在總結清華大學多年來機械設計綜合實踐課程教學改革、教學研究和教學實踐的基礎上編寫而成的，其主要特色如下：
(1) 將機械原理課程設計和機械設計課程設計的內容整合為一個新的綜合設計課程的教學內容體系，反映了機械設計的系統性特徵，按照機械工程設計過程安排各章節次序，以增強學生在機械設計過程中的系統化認識。
(2) 科研選題是原始性創新的起點。為了培養學生研究性閱讀和文獻綜述能力，增加了選題和設計規劃一章，彌補了一般機械設計課程設計教材對創新能力培養環節的不足。
(3) 在機械結構設計方面，除了介紹機械零部件的工作能力設計、機械系統結構設計及圖形表達外，增加了機械系統裝配結構設計和機械零部件精度設計章節，以利於學生從全局角度掌握機械設計方法及理論，培養學生的系統綜合設計能力和詳細設計能力。
(4) 除培養學生的獨立工作能力外，本教材強調培養學生的團隊合作精神。機械設計綜合實踐課程以某個機械產品設計為載體，通過團隊的組建、任務的分配與協作，培養學生的團隊合作精神。前言機械設計綜合實踐 (5) 本教材配套了電子版計算機輔助機械設計部分，提供了學生機械設計綜合訓練的平台。
(6) 本教材中所選擇的機械設計案例均從學生課程設計報告中節選，便於學生參考和學習。
本書適用於普通高等學校工科機械類各專業。全書分為選題與設計規劃、機械系統運動方案設計、機械系統裝配結構設計、機械零部件工作能力設計、機械零部件精度設計、機械系統裝配圖及零部件圖繪製、設計報告與答辯等內容，並提供了用於機械設計綜合實踐的教學和學生訓練的電子版設計指導、機械CAD平台、課件以及有關標準、規範、數據、資料等，並附有清華大學機械設計綜合實踐課程教學大綱和教學計畫等。本教材適用於不同專業的機械設計綜合實踐課程，各校可根據自身課程安排和學時情況，靈活選用各章節。本教材也可用於分開進行的機械原理和機械設計課程設計，還可以作為高年級學生學習專業課、專業課課程設計及畢業設計的參考資料。
本書由季林紅、閻紹澤擔任主編。第1章由季林紅編寫，第2章、第8章、附錄A3由王人成編寫，第3章由閻紹澤編寫，第4章、附錄A1和附錄C由高志編寫，第5章由肖麗英編寫，第6章、第7章、附錄A2由楊鐵牛和季林紅編寫，附錄B、附錄D、附錄E由閻紹澤、季林紅整理。電子版部分由高志、王人成擔任主編，計算機輔助設計程式由高志編寫，機械設計綜合實踐課程課件PPT講稿等由王人成整理。
本書承教育部高校機械學科機械基礎課程教學指導分委員會副主任委員、北京科技大學翁海珊教授精心審閱，提出了很多寶貴意見，編者在此表示衷心感謝。
清華大學機械設計與製造基礎系列課負責人、國家級教學名師申永勝教授，清華大學機械設計課程負責人劉向鋒教授，在本書編寫過程中給予了熱情指導和幫助，並提供了寶貴的修改意見和建議，對提高本書質量給予了很大幫助，在此表示誠摯的謝意。借本書出版之機，對為本書提供了各種指導和幫助的各位同行以及所參考教材的編者，也表示衷心的感謝。
作者感謝清華大學出版社的領導和本書的責任編輯，他們以全力支持教學改革為己任，早在我們進行課程教學改革試點和教材編寫醞釀階段，就對本書的編寫給予了熱情的關注和支持。
書中內容均在清華大學的課程改革試點中使用過多遍，絕大部分內容在五邑大學、中國地質大學也進行了教學實踐。儘管如此，由於按照新體系編寫此書尚屬首次嘗試，加之編者水平有限，誤漏和不妥之處在所難免，懇請廣大同仁和讀者批評指正。
編 者2011年3月於清華園
目錄
目錄1 機械設計綜合實踐總論1
1.1 機械設計綜合實踐的目的1
1.2 機械設計綜合實踐的內容2
1.3 機械設計綜合實踐的一般步驟2
1.4 機械設計綜合實踐中應注意的問題6
思考題9
主要參考文獻102 選題與設計規劃11
2.1 選題11
2.2 設計規劃12
2.3 開題調研12
2.3.1 產品檢索12
2.3.2 文獻檢索13
2.3.3 專利檢索14
2.4 文獻綜述15
2.5 開題報告17
思考題17
主要參考文獻18
文獻閱讀指南183 機械系統運動方案設計19
3.1 基本要求及設計步驟19
3.1.1 基本要求19
3.1.2 設計步驟19
3.1.3 總體參數的確定21
3.2 機械工作原理方案設計22
3.2.1 功能分析22
3.2.2 功能原理設計24
3.2.3 工藝動作設計26
3.3 執行系統設計28
目錄機械設計綜合實踐3.3.1 執行機構分類28
3.3.2 執行構件的運動形式29
3.3.3 執行機構形式設計29
3.3.4 執行系統協調設計35
3.4 原動機的選擇與傳動系統設計39
3.4.1 原動機的選擇39
3.4.2 傳動系統設計43
3.5 機械系統運動方案初步擬訂54
3.5.1 機械系統運動方案圖54
3.5.2 總體布置55
3.6 尺度設計58
3.6.1 連桿機構的尺度設計58
3.6.2 凸輪機構的尺度設計58
3.6.3 齒輪機構的尺度設計59
3.6.4 間歇運動機構的尺度設計60
3.7 運動與動力分析60
3.7.1 機械系統的運動分析60
3.7.2 機械系統的動力分析61
3.8 機械系統運動方案的評價與決策63
3.8.1 評價指標64
3.8.2 評價體系65
3.8.3 評價方法65
3.8.4 機械系統運動方案的決策67
思考題68
主要參考文獻68
文獻閱讀指南694 機械系統裝配結構設計71
4.1 機械系統裝配結構設計的基本要求及設計步驟71
4.1.1 基本要求71
4.1.2 設計步驟72
4.2 機械結構設計的原則與原理80
4.2.1 結構設計的基本原則80
4.2.2 結構設計的原理84
4.3 機械結構設計方法92
4.3.1 典型結構設計方法93
4.3.2 功能結構設計方法93
4.4 裝配草圖設計94
思考題98
主要參考文獻98
文獻閱讀指南985 機械零部件工作能力設計100
5.1 基本要求及設計步驟100
5.1.1 基本要求100
5.1.2 設計步驟100
5.2 材料選擇與熱處理101
5.2.1 機械零件的常用材料101
5.2.2 材料選擇的原則102
5.2.3 材料的熱處理103
5.3 機械零部件的工作能力設計104
5.3.1 機械零部件的強度設計104
5.3.2 機械零部件的剛度設計113
5.3.3 機械零部件的壽命設計114
思考題114
主要參考文獻115
文獻閱讀指南1156 機械零部件精度設計116
6.1 基本要求及設計步驟116
6.1.1 基本要求116
6.1.2 設計步驟116
6.2 互換性生產的基本概念117
6.2.1 互換性生產117
6.2.2 標準化 117
6.2.3 優先數和優先數系118
6.3 公差與配合的基本術語和定義119
6.4 公差與配合的選用121
6.4.1 基準制122
6.4.2 公差等級的選用123
6.4.3 配合選擇124
6.4.4 非配合尺寸精度設計129
6.5 形位公差130
6.5.1 形位公差的概念130
6.5.2 形位公差原則132
6.6 表面粗糙度136
思考題139
主要參考文獻140
文獻閱讀指南1417 機械系統裝配圖及零部件圖繪製142
7.1 裝配圖設計142
7.1.1 裝配圖的內容與功能142
7.1.2 系統結構方案分析與設計143
7.1.3 裝配圖的設計要求146
7.1.4 裝配圖的繪製147
7.1.5 尺寸標註147
7.1.6 標題欄與明細表148
7.1.7 裝配圖中的技術要求148
7.2 零件圖設計150
7.2.1 零件設計原則與設計圖的要求150
7.2.2 軸類零件設計151
7.2.3 桿類零件設計155
7.2.4 齒輪類零件設計158
7.2.5 箱體類零件設計159
7.3 常用CAD設計軟體的選用及繪圖步驟162
思考題163
主要參考文獻163
文獻閱讀指南1648 設計報告與答辯165
8.1 設計報告的撰寫要求165
8.2 設計報告的內容與結構規範166
8.3 設計報告格式要求169
8.4 準備答辯171
8.4.1 整理設計資料171
8.4.2 注意事項171
思考題172
主要參考文獻172
文獻閱讀指南172附錄A 機械設計綜合實踐案例173
A1 高桿燈提升裝置設計173
A1.1 設計任務書173
A1.2 提升裝置的功能分解及方案構思175
A1.3 提升裝置的運動方案設計177
A1.4 細節設計188
A1.5 傳動系統結構設計190
A2 網球自動撿球機設計196
A2.1 設計任務書196
A2.2 時間安排198
A2.3 開題報告200
A2.4 機械系統運動方案設計208
A2.5 結構草圖設計和參數選擇214
A3 減重步行康復訓練機器人設計217
A3.1 設計任務書217
A3.2 開題報告（節選）217
A3.3 機械系統運動方案設計221
A3.4 機械系統結構設計231
A3.5 設計總結237
主要參考文獻240附錄B 設計題目及設計指導241
B1 書本打包機設計任務書241
B2 模擬太陽電池陣實驗裝置設計任務書245
B3 自動包裝機設計任務書248
B4 全自動簡易翻書機設計任務書249
B5 堆垛式立體車庫設計任務書250
B6 管道機器人設計任務書251
B7 升降-橫移式立體車庫設計任務書252
B8 欠驅動仿生智慧型假手設計任務書253
B9 輔助老年人和殘障者上下樓梯裝置設計任務書254
B10 行走功能康復訓練機器人設計任務書254
B11 多體位行走功能康復訓練床設計任務書255
B12 960接線端子自動化裝配機設計任務書256
B13 硬幣佇列化輸送裝置設計任務書258
B14 水果分揀機設計任務書260附錄C 計算機輔助設計平台262附錄D 清華大學的教學計畫與教學大綱264
D1 課程基本情況264
D2 課程內容簡介265
D3 課程教學大綱265
D4 課程實踐環節267
D5 課程知識單元與知識點267
D6 節點考核與設計評價268附錄E 清華大學機械設計綜合實踐課程教學日曆270
